Lạm bàn về khái niệm Retina của Apple: Không hoàn hảo 100%

Một chủ đề có lẽ đang "hot" nhất trên các diễn đàn công nghệ trong những ngày này, là chiếc MacBook Pro (MBP) 15-inch mới có kèm màn hình Retina mà Apple mới công bố hồi tuần qua. Không phải SSD hay Mountain Lion, cũng chẳng phải sức mạnh từ chip Ivy Bridge hay card GeForce GT 650M, mà chính là chiếc màn hình có độ phân giải tới 2880 x 1800. Chúng ta có thực sự cần đến loại màn hình này không? Nó đem lại lợi ích gì và thực tế liệu nó đã đáp ứng đầy đủ những gì chúng ta cần chưa? Màn hình của chiếc MBP mới thực sự đang gây "sóng gió" ở khá nhiều nơi trên thế giới net. Lần này, có lẽ để "phân rõ trắng đen", một bài viết trên trang Cult of Mac với các phân tích rõ ràng hơn có thể đặt dấu chấm hết cho mọi cuộc tranh luận này.

Trước khi được Apple mang lên các phương tiện truyền thông như một cái tên riêng đầy màu sắc, Retina thực ra chỉ là một danh từ chung nhằm chỉ một lớp màng nằm phía sau nhãn cầu, nhạy với các tia sáng và có khả năng biến đổi các tín hiệu hình ảnh (photon) thành sinh hoá (electron) để truyền lên vỏ não. Từ tiếng Việt để gọi lớp này võng mạc. Và Apple dùng từ Retina cho loại màn hình mới của họ nhằm ám chỉ rằng chất lượng hình ảnh trên đấy cao đến nỗi mắt thường không thể phân biệt được các điểm ảnh riêng biệt (pixel).

Lần hồi lại lịch sử, 2 năm trước khi cố CEO của Apple, Steve Jobs, giới thiệu về "Retina" trên chiếc iPhone 4 của hãng này: "Có một con số ma thuật rằng vào khoảng 300 pixel / inch (PPI), nếu bạn cầm một vật ở cách xa mắt từ 10 - 12 inch (đây chính là giới hạn của võng mạc con người để nhận ra được từng pixel).

Từ đấy cụm từ Retina ra đời, nhưng là theo định nghĩa của Apple. Về sau, khi Tim Cook trình làng chiếc iPad mới: "Bạn có thể nhớ lại chiếc iPhone được cầm ở một khoảng cách 'thông thường' mà võng mạc của bạn không thể phân biệt được từng pixel. Thì chiếc iPad đang được giữ ở khoảng cách 'thông thường' (15 inch) này cũng thế".

Tương tự, nếu bạn ngồi cách một chiếc laptop (MBP của Apple đi) ở khoảng cách xa hơn đi, thì bạn cũng sẽ có trải nghiệm tương tự với khái niệm Retina của Apple. Khái niệm này, dù sao, lệ thuộc 2 yếu tố: mật độ điểm ảnh (pixel density) và khoảng cách giữa mắt với màn hình, ở càng xa thì lượng mật độ "tối thiểu" càng thấp. Ví như với khoảng cách của iPhone thì mật độ này là 300 PPI, iPad là 264 PPI và MBP là 220 PPI. Song đấy là con số của Apple. Còn thực tế...

Các con số 300, 264 và 220 PPI đều do Apple "nói". Lẽ dĩ nhiên "Táo" nói dựa trên một cơ sở đo đạc, nhưng là cơ sở nào? Cơ sở đấy dựa trên những người có thị lực 20/20 (hoặc 6/6).

Bạn đã từng đi khám sức khoẻ? Bạn có khám phần thị lực? Tôi nghĩ hẳn bạn biết đến cái bảng này, cái bảng đo mắt của Snellen. Nếu bạn có thể đọc được dòng chữ đỏ ở khoảng cách 20 feet (tương đương 6 mét) bằng cả hai mắt, thì thị lực của bạn là 20/20 theo chuẩn feet (hoặc 6/6 theo chuẩn mét). Tuy vậy, đừng nghĩ 20/20 có nghĩa là hoàn hảo. Con số này chỉ là giá trị trung bình trong phép đo thị lực của Snellen. Những người có thị lực tốt hơn thậm chí có thể đọc được các dòng nhỏ hơn ở cùng khoảng cách và dĩ nhiên, người có thị lực kém sẽ đọc được ít dòng hơn.

Nói cách khác các con số mà Apple đưa ra chỉ dựa trên những người có thị lực trung bình. Tất nhiên cơ sở này không tệ song nó chưa phải con số "ma thuật" đúng nghĩa mà Steve Job từng dùng. Trong bài của Cult of Mac thì theo nhiều nghiên cứu, thị lực "chuẩn" cao hơn ngưỡng 20/20 khá nhiều. Các nghiên cứu đó chỉ ra rằng, đến tầm 60 tuổi hoặc hơn thì nhiều người mới "giảm" thị lực xuống còn 20/20. Nói cách khác, cơ sở tính toán của Apple không phải giá trị Retina "thật".

Tuy 20/20 không phải mức cao nhất mà mắt người có thể đạt được, song bạn sẽ thắc mắc: làm sao Apple "biến" được con số trên ra 300, 264 và 220 PPI? Sau đây là cách "biến" của Apple.

Bạn nhìn một ký tự bất kỳ, giả dụ chữ E ở dưới được tạo nên từ một ma trận 3 x 5 ô đen. Giữa các ô đen là các vạch trắng ngăn cách. Bạn hãy lùi xa (thực ra không cần lùi) cho đến khi nào không nhìn thấy được các vạch trắng nữa. Đấy là chính là lúc mắt bạn không phân biệt được các pixel. Mỗi ô đen ở đây đại diện cho một pixel riêng lẻ và vạch trắng chính là khoảng cách giữa các pixel. Giả định thị lực của bạn 20/20 thì ở cự ly 12 inch, mật độ pixel mà bạn bắt đầu không phân biệt được nữa sẽ là 300 PPI. Các pixel lúc này sẽ có kích thước 1 phút độ (arc minute hay minute of arc hay arcminute).

Quay lại "Retina" của chúng ta. Cơ sở tính toán của Apple là với khoảng cách nhìn đó, 1 pixel phải có kích thước nhỏ hơn 1 phút độ (do nhãn cầu dạng hình cầu). Song nhiều tổ chức độc lập khác lại cho rằng, 1 phút độ chưa phải năng suất phân ly tối thiểu của mắt.

Theo GS. Raymond Soneira thuộc DisplayMate, năng suất phân ly của mắt người còn cao hơn thế. Một con mắt "hoàn hảo" có thể phân biệt được các chi tiết lớn hơn 0,6 phút độ. Có nghĩa theo Raymond, các pixel của Apple phải nhỏ đi 40% mới đạt "chuẩn" Retina.

Song một số nhà nghiên cứu thị lực khác vẫn chưa đồng ý với con số trên. J. Blackwell thuộc Hội Quang học Mỹ từng đề ra con số 0,35 phút độ từ hồi 1946. Còn các nghiên cứu khác cho tới ngày nay, cho rằng giá trị tối thiểu này loanh quanh ở mức 0,3 - 0,4 phút độ. Theo một cách nào đấy, chúng ta có thể "tạm" chấp nhận rằng 0,3 là giới hạn phân ly của mắt người. Và đây mới là Retina "thật".

Như ở phần trên bạn cũng nhận ra được, Retina "của Apple" thực ra vẫn chưa đạt tới mức tối đa thực của mắt người. Nôm na là Apple vẫn cần "nhồi" thêm nhiều pixel hơn các sản phẩm của mình mới đạt tới khái niệm mà hãng này đặt ra. Sau đây là bảng giá trị độ phân giải và mật độ pixel Retina "thật" do Cult of Mac tính ra:

Ngạc nhiên? Ngay cả chiếc iPhone Retina "thật" có độ phân giải chỉ kém chiếc MBP Retina "một tẹo": 2772 x 1848 vs. 2880 x 1800 (!)

Một chút "choáng" vì những con số hàng triệu pixel. Thực tế thì hết thảy có ý nghĩa như nào? Chúng ta thử mượn một tấm hình độ phân giải cao của NASA làm thang đo. Dưới đây là tấm "Tinh cầu Xanh" nổi tiếng mà ít nhiều gì có lẽ bạn cũng từng thấy. Nó có độ phân giải 9200 x 9200, vừa đủ để "nhét" chiếc iMac 27-inch Retina "thật". Những khung hình được in chữ vàng là các model Retina "thật". Còn các chữ trắng ở góc dưới là các model hiện tại của Apple. Tấm hình này thể hiện số % diện tích tấm hình mà các thiết bị có thể thể hiện ở tỷ lệ 1 : 1.

Hết thảy những gì chúng ta vừa bàn, đều là lý thuyết. Tức với khoảng cách "tối ưu", thị lực "tối đa" thì Retina "thật" là như thế. Song điều kiện "lý tưởng" là điều kiện trong "tưởng tượng", những gì gặp trong đời thực lại khác nhiều.

Vấn đề trước hết là thị lực. 20/20 được xem là giá trị trung bình và năng suất phân ly 1 phút độ có lẽ "đủ dùng" cho những người này. Một chiếc màn có mật độ pixel cao hơn 300 PPI có thể chẳng khác biệt gì với họ khi ở cự ly 12 inch hoặc hơn. Tương tự, mọi vấn đề đều có 2 mặt: có người thị lực tốt sẽ có người thị lực kém. 20/20 có thể là trung bình ở các nước có điều kiện dinh dưỡng và y tế, nhưng lại là cao ở các nước y tế còn kém như ta chẳng hạn. Năng suất phân ly của bạn có thể chỉ đạt 2 - 3 phút độ hoặc hơn. Tôi có những người bạn cận đến 4 - 5 độ và họ nhìn khá kém. Một số bị loạn thị với sức nhìn của hai mắt khác hẳn.

Vấn đề tiếp theo là khoảng cách. Nếu sức khoẻ của bạn bình thường, cũng không có gì quy định bạn chỉ dùng một thiết bị ở cự ly cố định nào. Nếu đặt chiếc iPhone gần hơn, bạn vẫn thấy được các pixel. Tình huống tương tự cho các thiết bị khác như laptop, TV... Đến đây, khái niệm Retina "thật" bắt đầu không chắc chắn và bạn có thể nói rằng "cứ tăng mật độ pixel lên nữa đi".

Có thể nói rằng khái niệm Retina của Apple chỉ mới là điểm khởi đầu của một thế hệ màn hình mới, những màn hình có mật độ pixel cao hơn (tôi không thích dùng khái niệm độ phân giải vì nó còn tuỳ thuộc kích thước panel). Thế hệ màn hình này vẫn còn "sơ khai" so với thứ lý thuyết sản sinh ra chúng. Sẽ còn một chặng đường dài để chúng có thể đạt "chuẩn". Mật độ pixel cần được tăng cao nữa song liệu có đạt ngưỡng Retina "thật" thì chưa thể nói gì được. Cố nhiên đừng quên khoảng cách sử dụng.

Song, có màn hình mật độ pixel cao không có nghĩa bạn sẽ cảm nhận được điều đó. Điều này còn lệ thuộc tình trạng đôi "cửa sổ tâm hồn" của mỗi người. Nếu bạn cho rằng "tiền không phải vỏ hến và nên đầu tư đúng mức" thì theo tôi, trước khi quyết định mua sản phẩm có Retina, bạn nên khám mắt trước. Và nếu mắt không được tốt (20/20 đi), hãy nên chăm sóc nó trước. Một đôi mắt khoẻ mạnh không chỉ giúp bạn trải nghiệm được Retina mà còn giúp nhìn rõ được các thứ khác. Nói đơn giản, nhìn rõ được những người thân yêu cạnh bạn. Điều đó không thật tốt sao?

Về cấu tạo, đôi mắt của chúng ta không khác gì một chiếc camera. Mà camera sẽ có mật độ pixel của nó. Nôm na là mắt của bạn cũng có độ phân giải riêng (như các bạn nữ khi mua điện thoại hay máy ảnh toàn xem dung lượng Mpx). Vậy con số này là bao nhiêu?

Hiển nhiên bạn không thể "băm" nhãn cầu của mình ra hàng triệu mảnh để "đếm" được. Mà không phải mắt ai cũng như ai. Và điều quan trọng nhất là: 1 pixel trên mắt người kích cỡ bao nhiêu? Hãy quay lại khái niệm phút độ ở trên.

Để định ra kích cỡ 1 pixel trên mắt người, chúng ta dựa vào năng suất phân ly. Hãy "mượn" đôi mắt tốt nhất mà Blackwell từng nêu ra: năng suất phân ly 0,3 phút độ. Cứ xem như 1 pixel tương ứng với 0,3 phút độ, thị trường (trường không gian có thể thấy được) là khoảng không gian 90 x 90 độ (ngang x dọc) thì độ phân giải của mắt sẽ là:

Thực ra mắt không đứng yên mà "quét" qua lại hai bên và trên dưới (như panorama) nên có thể xem thị trường "động" của mắt rộng tới:

Giá trị này lại là của đôi mắt "tốt nhất", với một người thị lực 20/20 hay năng suất phân ly 1 phút độ, nó chỉ còn:

Tương tự nếu thị lực của bạn thấp hơn, và tuỳ thuộc theo chiều ngang hoặc dọc hoặc cả hai, con số trên còn giảm xuống hơn nữa.